Viden

Home/Viden/Detaljer

Hvordan opvarmer en mikrobølgeovn mad, selvom den ikke udsender termisk stråling?

Termisk stråling produceres af en mikrobølgeovn for at opvarme mad. Termisk stråling omfatter mikrobølgestråling. Af en eller anden grund tror præ-college-instruktører og lærebøger fejlagtigt, at varmestråling og infrarød stråling er det samme. Det elektromagnetiske spektrum omfatter radiobølger, mikrobølger, infrarøde bølger, synligt lys, ultraviolet lys, røntgenstråler og gammastråler, som alle bærer energi. Alle frekvenser af stråling kan udgøre termisk stråling, da de alle forårsager, at et emne, de støder på, bliver opvarmet. Udtrykket "termisk stråling" bruges af fysikere til at beskrive stråling, der kan opvarme et emne, når det kommer i kontakt med det. Eller de refererer til en bred vifte af frekvenser med en specifik form, der ændrer sig afhængigt af emitterens temperatur.

 

2000 K termisk spektrum
Denne graf viser frekvensspektret af den termiske stråling, som et sortlegeme-objekt ved 2000 K-temperatur udsender. Selvom det infrarøde område af frekvenser tegner sig for størstedelen af ​​termisk stråling, manifesterer noget termisk stråling sig også som mikrobølger, synligt lys og ultraviolet stråling. For at gøre kurven lettere at fortolke, skal du være opmærksom på, at både frekvensaksen og potensaksen er repræsenteret på logaritmiske skalaer. Billede i det offentlige domæne af Christopher S. Baird.

info-602-287

Toppen i spektret af et glødende stofs udstrålede stråling stiger til højere frekvenser, jo varmere kroppen er. Således kan astronomer beregne en stjernes temperatur ved at observere den relative lysstyrke af forskellige frekvenser i dens lys. I denne sammenhæng refererer udtrykket "termisk" til forholdet mellem temperaturen af ​​strålingskilden og dens spektrale form. "Ikke-termisk stråling" henviser på den anden side til lys, der ikke er relateret til kildens temperatur. For eksempel, i modsætning til en opvarmet filament, bruger lasere en anden proces til at generere lys. Som følge heraf er laserlyset ikke termisk stråling og er uafhængigt af laserens temperatur. Laserlys fortsætter dog med at bære energi og har magten til at varme ting i nærheden op. Hvis man, som mange førskolelærere gør, definerer "termisk stråling" som stråling, der formidler energi og opvarmer objekter, så falder al stråling, uanset frekvens eller spektral struktur, ind under denne definition. Gennem elektromagnetisk stråling opvarmer en mikrobølgeovn suppe på nøjagtig samme måde, som et lejrbål opvarmer campister. Måske fordi levende menneskekroppe har en temperatur, hvor deres termiske stråling topper i det infrarøde, er der en misforståelse om, at kun infrarød stråling er termisk. En soldat bærer infrarøde briller for at se mennesker om natten. Den termiske stråling fra solen topper dog i frekvensområdet for synligt lys og er lige så varm. I virkeligheden absorberer atmosfæren størstedelen af ​​det infrarøde spektrum af sollys, hvilket forhindrer det i at nå mennesker på overfladen. På trods af at det har meget lidt infrarød stråling, har sollys kun få problemer med at varme os op, og dets spektrale struktur er relateret til solens varme.